面向铁路电磁干扰检测的光子学技术集成系统与现场应用

随着高速铁路的迅速发展,列车的运行安全与运营效率愈发重要。干净的电磁环境是铁路安全运营的重要保障,将显著提升运营效率和减少安全事故隐患,因此针对铁路无线通信系统进行宽带电磁干扰检测极为重要。以光子学技术集成创新为思路,研发铁路电磁干扰检测系统,充分融合宽带射频光子前端、远程光载无线传输链路、密集型光波分复用技术及多域信号联合处理四种高性能技术,实现高速铁路沿线电磁干扰的分布式、远程、实时、多域高精度检测。进而,将该系统应用于铁路现场测试,以GSM-R通信系统电磁干扰检测为例,分别在成渝高铁与成昆二线完成单点试验测试和分布式网络系统验证。结果表明该系统可以成功识别铁路通信网络内的带内、邻道和带外干扰并及时做出预警,为列车的安全运营提供可靠保障。

光载信息能量同传方案及其通信检测应用

基于光纤的大传输带宽、微型传能通道、抗电磁干扰等优势,本文设计了一种光载信息能量同传方案.它基于光纤一体化分布式链路,结合微波光子模拟收发前端,同步实现能量远程配送与高频宽带信号的采集传输.首先,设计并测试了光纤传能(Power over Fiber,PoF)链路:高功率激光经多模光纤链路传输2 km后转换为百毫瓦级电能,为远端模块供电或电池充电.在此基础上,设计并测试了基于PoF的光载无线通信(Radio over Fiber,RoF)和电磁干扰检测链路.RoF链路实现了2.4 GHz频段的16QAM-OFDM宽带信号的2 km单模光纤传输;电磁干扰远程采集与监测链路实现了对高铁GSM-R(Global System for Mobile Communications-Railway)无线频段的带内干扰、邻带干扰和带外干扰的检测与识别等.相关方案和系统在易燃易爆、强电磁干扰、强辐射等特殊场景具有重要应用价值.